Laporan Akhir Modul 3 EC

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

INVERTING AMPIFIER

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung Gain(−  𝑅𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛	Vout	Bentuk Gelombang
20	1,709V	-20 /10 = -2	3,561V
50	1,7090V	-50 / 10=-5	8,84V
80	1,709V	-80 / 10=-8	13,21V

 

Komparator

 

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3	1	-10,05V
1	3	11,32V

 

LPF -20dB

 

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,741V	1,465V
500 Hz	1,729V	0,513V

1000 Hz

1,709V

0,262V

 

HPF 40dB

 

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,743V	0,537V
500 Hz	1,743V	1,585V
1000 Hz	1,743V	1,224V

 

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Inverting Amplifier

• Prinsip Kerja: Sinyal masukan diberikan pada terminal inverting (-) op-amp melalui resistor input, sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground.
• Penguatan: Gain ditentukan oleh perbandingan resistor feedback (Rf) terhadap resistor input (Rin), yaitu Av = −Rf/Rin ​.
• Output: Tegangan keluaran berbanding terbalik (terbalik fasa 180°) terhadap masukan.

2. Comparator Amplifier

• Prinsip Kerja: Op-amp digunakan untuk membandingkan tegangan input dengan tegangan referensi.
• Kondisi Output:
• Jika Vin > Vref, maka output saturasi positif (+Vsat).
• Jika Vin < Vref​, maka output saturasi negatif (–Vsat).
• Aplikasi: Digunakan sebagai pendeteksi level, osilator relaksasi, dan pengubah sinyal analog ke digital sederhana.

3. Low Pass Filter (LPF)

• Prinsip Kerja: Rangkaian melewatkan frekuensi rendah dan melemahkan (attenuasi) frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff.
• Cutoff Frequency: Ditentukan oleh:

• Karakteristik:
• Frekuensi f < fc ​ → sinyal diteruskan.
• Frekuensi f > fc ​ → sinyal dilemahkan.

4. High Pass Filter (HPF)

• Prinsip Kerja: Rangkaian melewatkan frekuensi tinggi dan melemahkan frekuensi rendah di bawah frekuensi cutoff.

• Cutoff Frequency: Sama dengan LPF, yaitu:

• Karakteristik:
• Frekuensi f>fcf > f_cf>fc​ → sinyal diteruskan.
• Frekuensi f<fcf < f_cf<fc​ → sinyal dilemahkan.

 

3. Video Percobaan [Kembali]

4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.

Jawab:

Pada percobaan inverting amplifier diperoleh hasil bahwa keluaran memiliki fase terbalik 180° terhadap input dengan besar tegangan output yang sebanding dengan perbandingan resistor Rf/Rin​. Saat Rf=20 kΩ, diperoleh Vout ≈ 3,56 V, pada Rf=50 kΩ diperoleh Vout ≈ 8,84 V, dan pada Rf=80 kΩ diperoleh Vout ≈ 13,21 V. Nilai ini sesuai dengan perhitungan teoritis dengan deviasi kecil sekitar 3–4%, yang disebabkan oleh faktor non-ideal op-amp, toleransi resistor, serta keterbatasan alat ukur. Hal ini menunjukkan prinsip kerja rangkaian inverting amplifier, yaitu menghasilkan penguatan terbalik sesuai rumus Vout = Av x Vin.

 

2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

Jawab:

Hasil percobaan comparator menunjukkan bahwa ketika V1​>V2​, output turun ke saturasi negatif (sekitar −10,05 V), sedangkan ketika V1​<V2​, output naik ke saturasi positif (sekitar +11,32 V). Hal ini sesuai dengan prinsip kerja comparator, yaitu membandingkan dua tegangan masukan. Namun, ketika tegangan input mendekati sama dengan tegangan referensi, output menjadi tidak stabil karena noise dan keterbatasan kecepatan switching, sehingga berpotensi menimbulkan chattering.

 

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.

Jawab:

Secara umum hasil pengukuran memiliki kecenderungan yang sama dengan hasil perhitungan, meskipun terdapat perbedaan kecil. Perbedaan tersebut disebabkan oleh faktor-faktor praktis seperti toleransi komponen, keterbatasan op-amp yang tidak ideal, efek saturasi terhadap catu daya, serta akurasi alat ukur. Dengan demikian, hasil pengukuran dapat dikatakan valid karena masih berada dalam batas kesalahan eksperimen.

 

4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

Jawab:

Percobaan LPF menunjukkan bahwa pada frekuensi rendah (100 Hz) sinyal keluaran relatif besar dengan Vout ​=1,465V, sedangkan pada frekuensi menengah (500 Hz) dan tinggi (1000 Hz), sinyal keluaran menurun drastis menjadi masing-masing 0,513 V dan 0,262 V. Hal ini menunjukkan bahwa LPF melewatkan sinyal frekuensi rendah dan meredam sinyal frekuensi tinggi dengan slope sekitar −20 dB/decade. Dari data yang diperoleh, frekuensi cut-off diperkirakan berada di sekitar 150 Hz. Bentuk gelombang osiloskop juga memperlihatkan pergeseran fase pada frekuensi yang lebih tinggi.

 

5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

Jawab:

Pada percobaan HPF, sinyal frekuensi rendah (100 Hz) teredam cukup besar dengan Vout ​=0,537V, sedangkan pada frekuensi 500 Hz keluaran meningkat menjadi 1,585 V dan pada 1000 Hz sekitar 1,224 V. Hal ini menunjukkan bahwa HPF menahan sinyal frekuensi rendah dan melewatkan sinyal frekuensi tinggi. Frekuensi cut-off diperkirakan berada pada rentang 200–300 Hz. Bentuk gelombang hasil percobaan sesuai dengan teori, di mana amplitudo sinyal rendah diredam, sementara sinyal tinggi dapat lewat dengan baik.

5. Download File[Kembali]